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來源: 發(fā)布時間:2023-10-15

    針對背景技術(shù)中提到的現(xiàn)實問題,本實用新型提供了一種接觸充分、相變儲能箱。本實用新型的技術(shù)方案如下:一種相變儲能箱,包括箱體和箱蓋通過密封圈密封形成的密封箱,所述密封箱內(nèi)為一空腔,空腔內(nèi)設(shè)置有相變儲能單元,所述相變儲能單元包括儲能側(cè)板和儲能豎板,儲能豎板與儲能側(cè)板垂直,多個儲能豎板之間具有間隙,儲能側(cè)板和儲能豎板為連續(xù)的一個整體,相變儲能單元安裝在密封箱空腔內(nèi),其各個面均與空腔內(nèi)壁不接觸,相變儲能單元包括外面的鋁質(zhì)熱傳導(dǎo)骨架和里面的相變儲能材料。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述儲能側(cè)板的兩端以及儲能豎板的自由端底部分別設(shè)有支撐柱,相變儲能單元通過支撐柱安裝在密封箱空腔內(nèi)。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述相變儲能單元上還設(shè)有兩個與密封箱外界連通的換液管,所述換液管穿過密封箱和熱傳導(dǎo)骨架與相變儲能材料連通。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述換液管位于儲能側(cè)板的底部。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述密封箱上設(shè)有兩個輸液管,所述輸液管位于密封箱兩對立側(cè)面上,一根輸液管位于密封箱側(cè)面上部,一根輸液管位于密封箱側(cè)面下部。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述的相變儲能材料為結(jié)晶水和鹽類無機儲能材料。新能源儲能箱的作用費用?北京空氣儲能箱廠家

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    2蝸卷彈簧曲線描述蝸卷彈簧在儲能前的狀態(tài),即初始狀態(tài),其外端固定于蝸簧箱內(nèi)壁上,內(nèi)端固定在芯軸上;在蝸簧箱內(nèi)壁蝸簧互相接觸,形狀符合阿基米德螺旋線的特征,記為AS;芯軸和壓緊的彈簧之間表現(xiàn)為自然狀態(tài),形狀相似于對數(shù)螺旋線特征,記為LS,如圖2所示。圖1械彈性儲能系統(tǒng)MechanicalElasticEnergyStorageSystem圖2初始狀態(tài)蝸簧模型SpiralSpringModelofInitialState阿基米德螺線是一個點勻速遠(yuǎn)離固定點的同時以固定的角速度繞該固定點轉(zhuǎn)動形成的軌跡,如圖3所示。其極坐標(biāo)方程表示:式中:a—其初始極徑;b—控制徑向距離的參數(shù)。圖3阿基米德螺旋線ArchimedesSpiral對數(shù)螺旋線也叫等角螺旋線,線上任意一點的極徑與該點切線方向的夾角α為定值,且α≠90°,如圖4所示。其極坐標(biāo)方程表示為:式中:ρ(θ)—在任意角度θ螺旋線的極徑;ρ0—θ為0時的極徑;θ—沿螺旋線所經(jīng)過的角度;k—線上任一點處的極徑與該點處的切線的夾角的余切,即k=cot(α)在圖2中,設(shè)AS的蝸簧長度為L1。LS的長度為L2,則蝸簧的全長L=L1+L2。初始狀態(tài)的蝸簧形狀的表達函數(shù)為:圖4對數(shù)螺旋線LogarithmicSpiral3襯片模型襯片與蝸簧通過螺釘連接于箱體內(nèi)壁。山西新能源儲能箱排風(fēng)量電采暖儲能箱排風(fēng)量費用?

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    表1彈簧鋼、玻璃纖維機械性能參數(shù)MechanicalPropertiesofSpringSteelandGlassFiber性能材料彈性模量E(Gpa)材料的密度ρ(kg/m3)抗拉強度極限σB(Mpa)彈簧鋼玻璃纖維襯片長度不同,蝸簧受到的彎矩也不同,分別采用長度為100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm的襯片進行有限元分析。圖6初始形態(tài)實體模型EntityModelofInitialState1.蝸簧箱2.蝸卷彈簧3.芯軸圖7襯片連接實體模型EntityModelofGasketConnection在Creo中建立蝸簧初始形態(tài)實體模型,如圖6所示。其中蝸簧2與箱體1內(nèi)壁采用襯片固定,為更好地研究連接處蝸簧與襯片的力學(xué)性能,截取蝸簧與箱體固定部分進行蝸簧連接有限元分析,襯片連接實體模型,如圖7所示。襯片連接有限元模型圖8有限元模型FiniteElementModel將襯片連接實體模型導(dǎo)入AnsysWorkbench中,采用系統(tǒng)默認(rèn)的網(wǎng)格劃分方法,網(wǎng)格單元為solid187。長度為150mm的襯片連接,其總節(jié)點個數(shù)為31952,總單元個數(shù)為18057,有限元模型,如圖8所示。邊界條件表2初始時襯片所受彎矩GasketBendingMomentofInitialState襯片長度l。mm)5200225轉(zhuǎn)過角度θ(rad)9計算彎矩Me(N·m)78模型中主要對蝸簧和襯片進行有限元分析,在蝸簧箱上施加固定約束。

    因此在已有機械彈性儲能系統(tǒng)方案基礎(chǔ)上,針對蝸簧外端與箱體內(nèi)壁的襯片連接,建立襯片連接力學(xué)模型和有限元模型,開展襯片連接強度分析,探討不同長度下的襯片連接對蝸簧性能的影響。2蝸卷彈簧曲線描述蝸卷彈簧在儲能前的狀態(tài),即初始狀態(tài),其外端固定于蝸簧箱內(nèi)壁上,內(nèi)端固定在芯軸上;在蝸簧箱內(nèi)壁蝸簧互相接觸,形狀符合阿基米德螺旋線的特征,記為AS;芯軸和壓緊的彈簧之間表現(xiàn)為自然狀態(tài),形狀相似于對數(shù)螺旋線特征,記為LS,如圖2所示。圖1械彈性儲能系統(tǒng)MechanicalElasticEnergyStorageSystem圖2初始狀態(tài)蝸簧模型SpiralSpringModelofInitialState阿基米德螺線是一個點勻速遠(yuǎn)離固定點的同時以固定的角速度繞該固定點轉(zhuǎn)動形成的軌跡,如圖3所示。其極坐標(biāo)方程表示:式中:a—其初始極徑;b—控制徑向距離的參數(shù)。圖3阿基米德螺旋線ArchimedesSpiral對數(shù)螺旋線也叫等角螺旋線,線上任意一點的極徑與該點切線方向的夾角α為定值,且α≠90°,如圖4所示。其極坐標(biāo)方程表示為:式中:ρ(θ)—在任意角度θ螺旋線的極徑;ρ0—θ為0時的極徑;θ—沿螺旋線所經(jīng)過的角度;k—線上任一點處的極徑與該點處的切線的夾角的余切,即k=cot(α)在圖2中,設(shè)AS的蝸簧長度為L1??諝鈨δ芟涞念愋唾M用?

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    單體蝸簧箱中平面蝸卷彈簧是**部件,其內(nèi)端與芯軸連接,外端與蝸簧箱內(nèi)壁連接。蝸卷彈簧與箱內(nèi)壁連接方式通常有鉸式固定、銷式固定、V型固定、襯片固定[7],其中襯片固定是通過螺釘將襯片、蝸簧和箱體內(nèi)壁進行靜連接。該連接方式可減少蝸簧圈間壓力,增大蝸簧受載面積,減少應(yīng)力集中。在彈性儲能前期研究中,文獻[6]針對蝸卷彈簧提出了基于螺線的形態(tài)迭代法,詳細(xì)描述了蝸簧儲能中的各個狀態(tài);文獻[8]分析了蝸卷彈簧箱體中不同厚度蝸簧在運行過程中曲率,彎矩等相關(guān)參數(shù)的變化;文獻[9]針對平面蝸卷彈簧進行了有限元應(yīng)力分析及動力學(xué)分析,研究了蝸簧受到的扭矩與其轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系;文獻[10]討論了提高蝸卷彈簧儲能密度的方法。這些研究成果均沒有對蝸卷彈簧端部的連接問題進行研究,而連接處的強度將直接影響蝸簧工作的可靠性,若采用襯片固定,不同長度襯片的選取也將直接影響襯片的連接性能。因此在已有機械彈性儲能系統(tǒng)方案基礎(chǔ)上,針對蝸簧外端與箱體內(nèi)壁的襯片連接,建立襯片連接力學(xué)模型和有限元模型,開展襯片連接強度分析,探討不同長度下的襯片連接對蝸簧性能的影響。2蝸卷彈簧曲線描述蝸卷彈簧在儲能前的狀態(tài),即初始狀態(tài),其外端固定于蝸簧箱內(nèi)壁上。北京空氣儲能箱廠家